Linux认证辅导：RH436-6 Advanced RAID

生产环境中常用RAID:

0、1、5、6、10
#存储一般使用10
 
raid功能：
1.保证数据的完整性（冗余）
2.硬盘容错
3.提高性能
 
mdadm
1.创建raid(设备文件：/dev/md0,/dev/md1…)
2.配置文件：/etc/mdadm.conf
3.创建raid时一定要添加“-a yes”选项，保证自动创建/dev/md1或/dev/mdN设备文件。
 
RAID0：条带化
1.无奇偶校验
2.数据是分段的
3.循环写入数据到多个硬盘
4.提供大的吞吐量（写性能优秀）
5.无容错机制，存储概率为100%（即存储容量＝硬盘总容量）
6.可以设定chunk size
7.磁盘数愈多坏的可能性越大，一块盘损坏会导致所有数据的损坏。
 
Chunk size和stribe （RAID0，RAID5，RAID6有这个概念）
1. 一个数据包的大小称之为chunk size：RAID里面每个成员一次写入的数据量。当一次写入的量不到chunk size设定的大小的时候是不会写入下一个成员盘。chunk size的值必须是多个page size的大小，在X86架构下一个page size的大小是4KB即chunk size的大小必须是2的N次方 n大于1 必须是4的倍数。
 
stride是每次写入raid成员的block数，即64KB的数据要写多少次。stride 等于 chunk size / filesystem block size，创建文件系统时指定。
 
2. chunksize＝（avgrq-sz × 512)/（raid磁盘数 × 1024）＝2的N次方KBim/disk
   stride＝chunksize/filesystemblocksize
实例：
[root@iscsi-server ~]# iostat -x /dev/sdb
Linux 2.6.18-194.el5 (iscsi-server)     2011年08月12日
avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.05    0.02    0.09    0.07    0.00   99.77
Device:  rrqm/s  wrqm/s  r/s w/s rsec/s wsec/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
sdb     2.41     1.17  0.40  0.03  19.07  9.55    65.17     0.00    4.75   0.85   0.04
#查询磁盘的avgrq-sz，avgrq-sz是扇区数，每个扇区512Bit
 
Chunksize＝（65.17×512）/（3×1024）＝10.86＝8KBit/disk
Stribe=(8KBit/disk)/(4KBit)=2
 
3.指定chunk size和stribe
 
 #mdadm -C /dev/md0 -a -yes -l 0 -n 2 –chunk=64 /dev/sda1 /dev/sdb1
 
 #mkfs.ext3 -b 4096 -E stribe=16 /dev/md0
 
 
RAID1：镜像卷
1.全镜像，
2.数据复制，提升了大的容错能力，
3.提高了读性能
4.至少两块盘
5.存储概率：（100/N）%（N＝硬盘数）
6.创建：#mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 1 -n 2 /dev/sda1 /dev/sdb1
 
RAID5：通过奇偶校验的条带（平均分布的奇偶校验）
1.通过奇偶校验的条带化
2.提高性能和容错能力
3.对于修改数据性能很差（每修改一次数据要对数据重新做一次奇偶校验，当数据的修改量大于25%的时候不建议使用RAID5）
  修改数据时会做4次I/O操作
  3.1.读取数据
  3.2.更新数据，写回到磁盘，奇偶校验不正确
  3.3.读raid的所有磁盘，重新做奇偶校验检查
  3.4.更新数据和奇偶校验。
4.至少3快硬盘
5.存储效率：100（1-1/N)%
6.一旦有raid设备损坏，RAID立即进入降级模式，支持热备盘。
7.支持四种奇偶校验布局（–layout=<type>)：Left Asymmetric、Right Asymmetric、Left Symmetric（默认布局）、Right symmetric
 
Left Asymmetric         Right Asymmetric
 
sda1 sdb1 sdc1 sde1     sda1 sdb1 sdc1 sde1
 D0   D1   D2   P        P    D0   D1   D2
 D3   D4   P    D5       D3   P    D4   D5
 D6   P    D7   D8       D6   D7   P    D8
 P    D9   D10  D11      D9   D10  D11  P
 D12  D13  D14  P        P    D12  D13  D14
 …                     …
 
 
 Left Symmetric          Right Symmetric
 
sda1 sdb1 sdc1 sde1     sda1 sdb1 sdc1 sde1
 D0   D1   D2   P        P    D0   D1   D2
 D4   D5   P    D3       D5   P    D3   D4
 D8   P    D6   D7       D7   D8   P    D6
 P    D9   D10  D11      D9   D10  D11  P
 D12  D13  D14  P        P    D12  D13  D14
 
8.创建raid5：#mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 5 -n 3 /dev/sd[abc]1
 
 
RAID6（5+1）
1.两份奇偶校验的条带化
2.奇偶校验比RAID5更慢，数据开销更大，提供更多容错
3.两块盘损坏时进入降级模式
4.至少4块磁盘
5.存储效率：100（1-2/N)%
6.创建RAID6
  #mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 6 -n 4 /dev/sd[abcd]1
 
 
RAID10(1+0)
1.带镜像的条带化
2.提高性能和容错能力
3.至少4块盘
4.存储效率：(100/N)%
5.创建RAID10
  mdadm -C /dev/md0 -a yes -l 10 -n 4 /dev/sd[abcd]1
 
 
查看RAID状态（/proc/mdstat)
1.mdadm –scan
2.watch -n .5 ‘cat /proc/mdstat’
3.mdadm -D /dev/md0或mdadm –detail /dev/md0
4.SYSFS Interface：/sys/block/mdX/md
 
 
/etc/mdadm.conf
1.管理和配置RAID架构
2.允许分组为多RAID提高热备盘
3.为已存在raid创建配置文件：
#mdadm –examine –scan
#mdadm -D -s   #-s：扫描
 
eg：
[root@ www.linuxidc.com ~]#mdadm -D -s > /etc/mdadm.conf
[root@ www.linuxidc.com ~]#vim /etc/mdadm.conf
ARRAY /dev/md0 level=raid5 num-devices=3 spares=1 UUID=90efacda:657cee38:87172dab:543d8c23
  devices＝/dev/sda1,/dev/sdb1,/dev/sdc1 auto=yes
#如果设备是/dev/md1或以上的话，必须加上auto=yes
#一行开头为空格表示该行接上一行。
 
事件通知
1.要求email工作正常
2./etc/mdadm.conf   #当raid出现故障时，可发送邮件或执行脚本
MAILADDR root@example.com    #邮件接收者
MAILFROM root@node1.example.com  #邮件发送者
PROGRAM /usr/sbin/my-RAID-script  #执行脚本
3.测试工具：mdadm –monitor –scan –oneshot –test
            mdadm -Fs1t
4.要求启动mdmonitor服务  #默认该服务是无法启动，必须在/etc/mdadm.conf中添加MAILADDR等故障告知处理